成果排行榜
  • 柔性OLED显示基板材料
  • 超轻量无线定位装置
  • 一种应用于大空间火灾实验的热电偶支架装置
  • 硅基负极材料
  • USB接口兼容的具有热调节功能的锂离子电池充电器芯片
  • 基于云服务的林业有害生物监测管理体系建设
  • 环境友好型单组份聚氨酯防水涂料
  • 陶瓷颗粒增强铝基复合材料
  • 超疏水纤维素类材料
  • 分子影像系统(Eplus-166-YN动物PET/CT扫描仪)的开发

生物医药与医疗机械

3D打印技术在上颈椎椎弓根螺钉置入的应用

上颈椎解剖变异较大,邻近结构复杂,椎弓根细小,给颈椎椎弓根螺钉的置入带来很大的困难,传统置钉方法(包括进钉点、进钉方向)主要是通过术者的经验来判断,有一定的盲目性,易造成椎弓根螺钉的穿透率增加,容易造成脊髓、血管再次损伤的风险。为了提高上颈椎椎弓根螺钉置入的准确性,通过3D打印技术,制作出一种专门应用于辅助颈椎椎弓根螺钉置入的个体化导航模板,为手术操作提供安全保证。 该项目来源于贵港市科学研究与技术开发计划项目(合同号:贵科技1504003)。二、 项目采用的具体技术措施(如何开展、实施) 1.制作3D打印导航模板对试验组44例患者颈椎双源64排CT扫描,扫描条件:电压 120k V,电流 150m A,层厚 0.5mm,重建间隔0.5mm,512×512 矩 阵 , 扫描后得出的数据用Dicom格式保存并转移至Mimic 14.11 (Materialie公司,比利时) 软件中。将数据导出为目标椎体的三维模型,在MedCAD模式下建立直径为3.0mm的圆柱体模拟椎弓根螺钉置钉,在3D透视模式下通过轴位、冠状位、矢状位观察及调整模拟螺钉的位置及方向,使其位于最佳进钉路径上、钉道不突破骨皮质。 提取各椎板、侧块、棘突背侧的表面解剖形态,并建立与之解剖形状一致厚度为 2.5 mm的反向模板。通过布尔运算将模拟螺钉及此反向模板融合,最后在模拟螺钉的圆柱体中心虚拟出钻孔的孔道,获得最终的导航模板。将导板文件导入Forml+3D打印机(Formlab,美国),打印出颈椎椎弓根置钉导板。 2.手术方法:两组患者均由同一组具有10年以上经验的脊柱外科医师进行手术,术中均应用电生理监护。患者全身麻醉后摆俯卧位,取颈部后正中切口,电刀充分剥离椎板、棘突表面的软组织,显露手术节段的颈椎后部结构。对照组:在进钉点上用打孔器开孔,用手钻钻孔至椎体内,置入定位针后C臂确认位置,置入22 mm~ 24 mm长度和3.5 mm~ 4mm直径的椎弓根螺钉测量长度、预弯、安装连接棒后行撑开、旋棒等操作以复位椎体。固定钉帽后用磨钻打磨侧块及椎板后方并植骨。最后留置引流管,逐层缝合伤口。试验组:术前将个性化3D打印的导板低温等离子消毒。充分显露椎板、棘突后将导航模板紧贴相应椎体的椎板、关节突、棘突表面,助手固定导板,术者使用磨钻在模板导向孔的引导下磨掉进钉点的骨皮质。用电钻通过导向孔引导钻孔,取下导航模板,探针检查孔道,丝攻扩大钉道后再次检查钉道。逐一上钉后,预弯、安装连接棒后行撑开、旋棒等操作以复位椎体。固定钉帽后用磨钻打磨侧块及椎板后方并植骨。最后留置引流管,逐层缝合伤口。三、 项目采用的关键技术及创新点关键技术:为提高颈椎椎弓根螺钉置入的准确性,通过数字化技术,利用计算机辅助设计及3D打印技术,制作一种专门应用于辅助颈椎椎弓根螺钉置入的个体化导航模板,术中应用导航模板辅助螺钉置入以及体感诱发电位进行监测,避免脊髓及椎动脉发生不可逆损伤,为解剖复杂的颈椎提供标准化、规范化的置钉方法。创新点: 1.3D打印技术辅助置钉准确、安全可靠,减少X线辐射,为上颈椎椎弓根螺钉置钉技术提供了一种新的有效方法 2. 结合计算机导航技术,有效解决导航图像漂移问题 3.通过数字化医学与3D打印技术应用于脊柱微创手术,使得脊柱微创技术向前推进一步。四、存在问题:3D打印导航模板可能存在贴附误差,精确度不足。

生物医药与医疗机械

鱿鱼下脚料中高品质β-壳聚糖的规模化制备技术

甲壳素/壳聚糖同样可由鱿鱼软骨中提取,鱿鱼软骨相比于虾蟹壳其矿物质、脂肪含量较低,不存在重金属超标问题,得到的β-甲壳素/壳聚糖具有比α-甲壳素/壳聚糖更好的生物可降解性、相容性以及聚集活性,因此,β-甲壳素/壳聚糖在医药、食品等高端领域具有α-甲壳素/壳聚糖不可比拟的优势。目前国内关于β-甲壳素/壳聚糖的制备少有报道其仅局限于实验室水平,未见有规模化生产。 本项目将研究从鱿鱼软骨中提取高品质β-壳聚糖的关键技术,确定从鱿鱼软骨中提取β-壳聚糖的工艺与设备;建立β-壳聚糖的质量检测、生物活性评价体系;建立产品的中试生产技术。本项目研发将解决我国目前生产高品质壳聚糖存在的瓶颈问题,填补β-壳聚糖规模化生产领域的国内空白。对相关产业发展具有促进、支撑和示范作用。 已熟练掌握β-壳聚糖的先进生产技术和工艺,可建立年产10吨的产业化生产线。 应用预期效果: 目前壳聚糖尤其是高品质壳聚糖呈现出供求不足的状况,β-壳聚糖由于其高活性及在医药卫生等领域特殊用途和应用价值其市场需求将日益旺盛。而目前仅有韩国和台湾地区有个别企业实现β-壳聚糖小规模生产,且其销售价格昂贵。据统计,目前市售的β-壳聚糖售价约为500元/千克,而β-壳寡糖的售价可达2800元/千克,是α-壳聚糖/壳寡糖的3-5倍。若将来本项目能达到年产β-壳聚糖10吨、β-壳寡糖5吨的生产规模,保守计算,按β-壳聚糖40万元/吨、β-壳寡糖150万元/吨,则可实现年产值1150万元。如果将β-壳聚糖/壳寡糖进一步深加工,提高其产品附加值,则经济效益将更加可观。